Tuesday, 24 September 2013
BAB I
PENDAHULUAN
A.Latar Belakang Masalah
Perkembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) yang cepat memberikan pengaruh pada pola
kehidupan manusia. Bagaimanapun tidak dapat dipungkiri bahwasanya sebagian
besar aspek kehidupan manusia telah memanfaatkan teknologi. Bioteknologi adalah
salah satu jenis teknologi yang sedang berkembang pesat saat ini. Bioteknologi
menjadi salah satu kebutuhan bagi kehidupan manusia dan memberikan manfaat yang
sangat besar.
Salah satu
manfaat dari bioteknologi yang dapat dirasakan oleh manusia adalah penggunaan
bioteknologi dalam industri pangan. Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal
manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh sederhana, di bidang
industri pangan adalah pembuatan roti, bir, tempe dan keju yang sudah dikenal
sejak abad ke-19. Bioteknologi saat ini semakin berkembang dan bervariasi. Hal
ini merupakan sebuah potensi yang dapat dilakukan untuk memenuhi kebutuhan
hidup bagi manusia.
Namun demikian, banyaknya penggunaan hasil-hasil bioteknologi belum diimbangi
dengan pengetahuan masyarakat tentang pengertian dari bioteknologi. Jadi
masyarakat hanya memanfaatkan hasil-hasil dari bioteknologi tanpa mengetahui
secara pasti apa itu bioteknologi.Bergerak dari hal-hal tersebut di atas maka
melalui makalah ini kami menyusun makalah dengan judul bioteknologi dan
penyakit tanaman .
B. Rumusan Masalah
1. Banyak orang belum paham dengan
bioteknologi khususnya pada bioteknologi tumbuhan.
2.
Apakah pengertian dari bioteknologi
dan penyakit pada tanaman ,serta jenis-jenis bioteknologi dan penyakit pada
tanaman ?
C. Tujuan
Penulisan
Dari rumusan masalah di atas, maka
kita dapat mengambil tujuan penulisan makalah adalah sebagai berikut:
1.
Mendeskripsikan pengertian
bioteknologi dan penyakit tumbuhan.
2.
Mengetahui jenis-jenis bioteknologi
dan penyakit tumbuhan.
3.
Mengetahui tentang bangaimana cara
pengendalian penyakit pada tumbuhan.
BAB II
PEMBAHASAN BIOTEKNOLOGI
A.
Pengertian Bioteknologi
Sejak tahun
6000 SM orang-orang telah mengenal fermentasi pada bahan makanan misalnya untuk
membuat bir. Namun bukti bahwa suatu fermentasi dilakukan oleh mikroorganisme
baru diketahui setelah seorang melakukan penelitian yaitu Louis Pasteur pada
tahun 1857-1876.
Revolusi
bioteknologi yang maju diawali dengan penemuan struktur DNA oleh Watson dan
Crick pada tahun 1953. Namun hal ini telah diramalkan oleh Alvin T. Pada tahum
1900. Alvin menyatakan bahwa di abad 20 sampai pada abad 21 ada empat teknologi
yang sangat berperan dalam kehidupan manusia, yaitu : mikroeloktronika,
teknologi energi alternatif, aeronautika, dan bioteknologi.
Bioteknologi
berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi' yang
berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa. Dari paduan dua kata tersebut
European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan bioteknologi sebagai
perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan
meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan
atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa (Goenadi & Isroi,
2003).
Dalam
pengertian popular, bioteknologi dapat diartikan sebagai penerapan
teknik-teknik yang sesuai untuk mendayagunakan organisme (sel, jaringan makhluk
hidup) dalam rangka memperoleh hasil yang diinginkan. Bioteknologi dapat
dikatakan juga sebagai penggunaan atau pengubahan sel-sel atau senyawa/molekul
biologi untuk aplikasi khusus. Aspek dari bioteknologi yang menangani proses-proses
yang melibatkan mikroorganisme disebut bioteknologi mikroba.
Secara umum
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup
(bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim,
alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini,
perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga
pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi
molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya.
Dengan kata
lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu
dalam proses produksi barang dan jasa. Adapun secara ilmiah bioteknologi dapat
didefenisikan sebagai pendekatan ilmiah interdisiplin ilmu untuk mendayagunakan
mikroorganisme, tanaman dan hewan dalam rangka menghasilkan produk yang dapat
berupa senyawa kimia. Juga bahkan dengan menghasilkan individu-individu dengan
peta genetika baru dengan sifat unggul.
Sifat-sifat
unggul yang dimaksud adalah produktifitasnya tinggi, mampu hidup dalam kondisi
lingkungan yang ekstrim, dan tahan penyakit.Namun demikian, berkembangnya
bioteknologi harus diimbangi dengan pelindungan dah pelestarian yang sesuai.
Hal utama yang harus kita lakukan adalah melakukan konservasi secara konsisten
dan berkesinambungan. Konservasi adalah pelestarian atau perlindungan.
Secara
harfiah, konservasi berasal dari bahasa Inggris, conservation yang artinya
pelestarian atau perlindungan. Sedangkan menurut ilmu lingkungan, konservasi
adalah upaya efisiensi dari penggunaan energi, produksi, transmisi, atau
distribusi yang berakibat pada pengurangan konsumsi energi di lain pihak
menyediakan jasa yang sama tingkatannya, dengan berupaya untuk melindungi dan
mengelola secara hati-hati terhadap lingkungan dan sumber daya alam.
Jadi dapat
disimpulkan bahwa konservasi terhadap bioteknologi adalah melindungi dan
melestarikan segala aktivitas yang berkaitan dengan proses pemanfaatan biologi
atau organisme sehingga pelaksanaan bioteknologi dapat dilakukan dengan efisien
dan terkontrol agar dampak yang ditimbulkan dari penerapan bioteknologi tidak
memberikan dampak negatif terhadap lingkungan sekitar.
B.
Sejarah dan Perkembangan
Bioteknologi
Istilah
bioteknologi untuk pertama kalinya dikemukakan oleh Karl Ereky, seorang
insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan produksi babi dalam
skala besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakannya (Suwanto, 1998).
Pemanfaatan mikroba untuk kepentingan manusia telah ada sejak zaman sebelum
masehi. Hingga sekarang manusia telah mengalami tiga periode perkembangan
bioteknologi, yaitu sebagai Berikut :
1.Periode
bioteknologi tradisional ( sebelum abad ke-15 M ) Dalam periode ini telah ada
teknologi pembuatan minuman bir dan anggur menggunakan ragi (6000 SM),
mengembangkan roti dengan ragi (4000 SM), dan pemanfaatan ganggang sebagai
sumber makanan yang dilakukan oleh bangsa aztek (1500 SM).
2. Periode
bioteknologi ilmiah ( abad ke-15 sampai ke-20 M) Periode ini ditandai dengan
adanya beberapa peristiwa berikut ini :Tahun 1670 : Usaha penambangan biji
tembaga dengan bantuan mikroba di Rio Tinto, Spanyol.Tahun 1686 : Penemuan
mikroskop oleh Antony van Leeuwenhoek yang juga menjadi manusia pertama yang
dapat melihat mikroba.Tahun 1870 : Louis pasteur menemukan adanya mikroba dalam
makanan dan minuman.Tahun 1890 : Alkohol dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar
motor.
Tahun 1897 :
Penemuan enzim dari ekstrak ragi yang dapat mengubah gula menjadi alkohol oleh
Eduard Buchner.Tahun 1912 : Pengelolahan limbah dengan menggunakan mikrob.Tahun
1915 : Produksi aseton, butanol, dan gliserol dengan menggunakan bakteri.Tahun
1928 : Penemuan zat antibiotik penisilin oleh Alexander FlemingTahun 1994 :
Produksi besar-besaran penisilin.Tahun.1953 : Penemuan struktur asam deoksiribo
nukleat ( ADN ) oleh Crick dan Watson .
3. Periode
bioteknologi modern ( abad ke-20 M sampai sekarang)Periode ini diawali dengan
penemuan teknik rekayasa genetik pada tahun 1970-an. Era rekayasa genetik
dimulai dengan penemuan enzim endonuklease restiksi oleh Dussoix dan Boyer.
Dengan adanya enzim tersebut memungkinkan kita dapat memotong ADN pada posisi
tertentu, mengisolasi gen dari kromosom suatu organisme, dan menyisipkan
potongan ADN lain ( dikenal dengan teknik ADN rekombinan).
Setelah
penemuan enzim endonuklease restriksi, dilanjutkan dengan program bahan bakar
alkohol dari brazil, teknologi hibridoma yang menghasilkan antibodi monoklonal
pada tahun 1976, diberikannya izin untuk memasarkan produk jamur yang dapat
dikonsumsi manusia kepada Rank Hovis Mc. Dougall pada tahun 1980.Peran
teknologi rekayasa genetik pada era ini semakin terasa dengan diizinkannya
penggunaan insulin hasil percobaan rekayasa genetik untuk pengobatan penyakit
diabetes di Amerika Serikat pada tahun 1982.
Insulin
buatan tersebut diproduksi oleh perusahaan Eli Lilly dan Company. Hingga saat
ini, penelitian dan penemuan yang berhubungan dengan rekayasa genetik terus
dilakukan. Misalnya dihasilkan organisme transgenik penelitian genom makhluk
hidup.Bioteknologi memiliki gradien perkembangan teknologi, yang dimulai dari
penerapan bioteknologi tradisional yang telah lama dan secara luas dimanfaatkan,
hingga teknik-teknik bioteknologi baru dan secara terus menerus berevolusi.
C. Ciri – ciri Bioteknologi
1. Adanya agen bioteknologi berupa
mikroorganisme, tumbuhan atau hewan.
2. Adanya pendayagunaan secara
teknologi dan industri.
3. Produk yang dihasilkan berupa hasil
ekstrasi dan pemurnian.
D. Jenis-jenis Bioteknologi
Berdasarkan
periode panggunaannya.
Ada dua jenis bioteknologi yakni bioteknologi
lama atau bioteknologi konvensional dan bioteknologi baru atau bioteknologi
modern. Perbedaan dari dua jenis bioteknologi dapat dijabarkan sebagai berikut.
1.
Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi
lama atau lazim disebut dengan bioteknologi konvesional adalah bioteknologi
yang memanfaatkan mikroorganisme sebagai bahan untuk memproduksi alkohol, asam
asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.
Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan melalui proses kimiawi, respirasi
dan fermentasi.
Proses yang
dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya antara lain tempe,
tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju dan yoghurt. Proses tersebut dianggap
sebagai bioteknologi masa lalu. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi
konvensional, yaitu adanya penggunaan makhluk hidup / mikroorganisme secara
langsung terhadap bahan baku dan belum tahu adanya penggunaan enzim.
Contoh dari
bioteknologi konvensional dalam industri pengolahan bahan makanan antara lain:
- Pengolahan
produk susu
Susu dapat
diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti yoghurt, keju, dan mentega.
- Produk
makanan nonsusu
yaitu
pembuatan kecap,pembuatan tempe, dan pembuatan tape.
2.
Bioteknologi Modern
Seiring
dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli telah mulai lagi mengembangkan
bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian.
Dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara
efektif dan efisien.Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi mungkin besar manfaatnya untuk
masa-masa yang akan datang. Beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut:
- Rekayasa
genetika
Rekayasa
genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk
hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga
pencangkokan gen atau rekombinasi DNA. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA
untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk
hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan.
Selanjutnya
DNA tersebut akan mengatur sifat-sifat makhluk hidup secara turun-temurun.
Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyakcara, misalnya melalui
transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid,dan rekombinasi DNA.Prosedur
rekayasa genetika secara umum meliputi:
1. Isolasi
gen.
2.
Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik.
3.
Mentrasfer gen tersebut ke organisme baru.
4. Membentuk
produk organisme transgenik.
a.
Transplantasi inti
Transplantasi
inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar didapatkan
individu baru dengan sifat yang sesuai dengan inti yang diterimanya.
Transplantasi inti pernah dilakukan terhadap sel katak. Inti sel yang
dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak yang bersifat diploid. Inti sel
tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan
inti diploid.
Setelah
diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali sehingga
terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula. Blastula tersebut
selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel dan diambil intinya. Kemudian
inti-inti tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti yang lain. Pada akhirnya
terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akan
berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang sama.
b. Fusi sel
Fusi sel
adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda supaya
terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi sel diawali oleh pelebaran membran
dua sel serta diikuti oleh peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti
sel (kariogami). Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom, membuat
antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Di dalam fusi sel diperlukan
adanya:
1) Sel
sumber gen (sumber sifat ideal)
2) Sel wadah
(sel yang mampu membelah cepat)
3) Fusigen
(zat-zat yang mempercepat fusi sel).
c. Rekombinasi
DNA
Rekombinasi
DNA adalah proses penggabungan DNA-DNA dari sumber yang berbeda. Dengan
teknologi ini, DNA dari jenis yang berbeda dipotong, disambung kembali,
disiapkan ke dalam bakteri atau sel macam lain yang dapat mereplikasi DNA-nya
dan DNA asing, kemudian membagi diri.
Dengan
demikian, populasi bakteri (atau sel jenis lain) yang besar dapat menghasilkan
molekul-molekul DNA rekombinan dalam kuantitas besar yang bermanfaat untuk
manusia. Teknologi DNA rekombinan muncul karena yang semakin luas dan mendalam
mengenai proses molekuler dari bakteri. Setiap sel bakteri memiliki DNA
berbentuk sirkular dengan semua gen yang diperlukan untuk pertumbuhan dan
reproduksi.
d. Teknologi
plasmidPlasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam sel bakteri
atau ragi di luar kromosomnya. Banyak bakteri juga memiliki plasmid, yaitu
berupa molekul DNA ekstra berbentuk sirkular dan berukuran kecil dengan hanya
beberapa gen.
Plasmid
memiliki kemampuan untuk mengkopi dirinya sendiri tanpa bergantung pada
replikasi DNA sel bakteri. Kadang-kadang plasmid dapat dipindahkan dari suatu
bakteri ke bakteri lainnya. Ada pula yang mampu terintegrasi ke dalam kromosom
dari organism lain, sehingga replikasinya berada dibawah pengawasan kromosom
organism yang bersangkutan.
Jadi dapat
disimpulkan bahwa sifat-sifat plasmid, antara lain:
a) Merupakan
molekul DNA yang mengandung gen tertentu
b) Dapat
beraplikasi diri
c) Dapat
berpindah ke sel bakteri lain
d) Sifat
plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.
Karena
sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai vektor atau pemindah gen
ke dalam sel target.
e. Kloning
gen
Kloning gen
adalah teknik dasar dari sebagian besar rekayasa genetika, dan tujuannya adalah
untuk mengisolasi sejumlah gen khusus yang murni. Umumnya ini dilakukan di
dalam bakteri dan menggunakan vektor kloning, antara lain suatu plasmid atau
suatu virus bakteri (bakteriofag) .Kloning gen dapat dibagi ke dalam beberapa
langkah, yaitu:
1)
Mengisolasi dan memfragmentasi DNA
sumber/awal. DNA umumnya dipotong dengan enzim restriksi, sehingga dihasilkan
fragmen-fragmen atau potongan DNA.
2)
Menyambungkan fragmen restriksi
tersebut kepada suatu vektor kloning dengan menggunakan enzim DNA ligase.
Vektor kloning adalah elemen genetik yang digunakan untuk mereplikasi gen,
misal plasmid.
3)
Menginkorporasi vektor kloning yang
mengandung fragmen DNA tersebut ke dalam suatu inang. DNA rekombinan dapat
diinkorporasi ke dalam inang melalui teknik transformasi, atau menggunakan
virus bakteri (bakteriofag)
4)
Mendeteksi dan memurnikan klon yang
diinginkan.
5)
Menghasilkan sejumlah besar sel atau
bakteriofag yang mengandung klon yang diinginkan. Klon kemudian diisolasi dan
dilakukan penelitian DNA klon.
Bioteknologi
juga memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa diantaranya
diasosikan dengan warna, yaitu:
-
Bioteknologi merah (red
biotechnology) Adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi
bioeknologi di bidang medis. Cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan
manusia, mulai dari tahap preventif, diagnosis, dan pengobatan.
-
Contoh penerapannya adalah
pemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin, penggunaan sel induk
untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik
dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.
-
Bioteknologi putih/abu-abu
(white/gray biotechnology) Adalah bioteknologi yang diaplikasikan dalam
industri seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber
energi terbarukan. Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan
khamir/ragi, enzim-enzim juga organisme-organisme yang lebih baik telah
tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbah industri.
Pelindian
(bleaching) minyak dan mineral dari tanah untuk meningkakan efisiensi
pertambangan, dan pembuatan bir dengan khamir.
-
Bioteknologi hijau (green
biotechnology) Mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan
peternakan. Di bidang pertanian, bioteknoogi telah berperan dalam menghasilkan
tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan tanaman
yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat.
Sementara
itu, di bidang peternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai
"bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting contohnya kambing,
sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-protein
protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa asing
(antigen).
-
Bioteknologi biru (blue
biotechnology) Disebut juga bioteknologi akuatik/perairan yang mengendalikan
proses-proses yang terjadi di lingkungan akuatik. Salah satu contoh yang paling
tua adalah akuakultura, menumbuhkan ikan bersirip atau kerang-kerangan dalam
kondisi terkontrol sebagai sumber makanan, (diperkirakan 30% ikan yang
dikonsumsi di seluruh dunia dihasilkan oleh akuakultura).
Perkembangan
bioteknologi akuatik termasuk rekayasa genetika untuk menghasilkan tiram tahan
penyakit dan vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan ikan yang
lain. Contoh lainnya adalah salmon transgenik yang memiliki hormon pertumbuhan
secara berlebihan sehingga menghasilkan tingkat pertumbuhan sangat tinggi dalam
waktu singkat.
E. Macam – macam Bioteknologi
bioteknologi molekuler memberikan dampak yang
besar terhadap kemajuan berbagai cabang ilmu termasuk pemuliaan tanaman (plant
breeding). Tidak dipungkiri lagi bahwa dengan adanya bioteknologi telah
memberikan kontribusi yang sangat besar dalam penyediaan pangan dunia. Banyak
bioteknologi yang telah dikembangkan pada saat ini. Adapun bioteknologi yang
telah dikembangan pada tanaman diantaranya yaitu :
1.
Kultur Jaringan
Kultur jaringan
tumbuhan merupakan teknik perbanyakan tanaman secara vegetatif buatan yang
didasarkan pada sifat totipotensi tumbuhan. Totipotensi merupakan
kemampuan sel atau jaringan organisme untuk tumbuh menjadi individu baru.
Totipotensi tumbuhan dalam proses kultur jaringan dapat berkembang menjadi
tumbuhan lengkap jika dalam kondisi yang memungkinkan. Dengan kultur jaringan
dalam waktu yang bersamaan dapat menghasilkan atau memperoleh bibit tanaman
dalam jumlah yang banyak.
A.Macam-macam
kultur jaringan
Berbagai bagian tanaman dapat digunakan sebagai eksplan dalam kultur jaringan.
1.
Kultur meristem, menggunakan jaringan pada
akar, batang, serta daun yang muda atau meristematik
2.
Kultur anter, menggunakan kepala sari sebagai
eksplan.
3.
Kultur embrio, menggunakan embrio. Misalnya
pada embrio kepala kopyor yang sulit dikembangkan secara alamiah.
4.
Kultur protoplas, meggunakan sel jaringan hidup
sebagai eksplan tanpa dinding.
5.
Kultur kloroplas, menggunakan kroloplas. Kultur
ini biasanya untuk memperbaiki atau membuat varietas yang baru.
6.
Kultur polen, menggunakan serbuk sari sebagai
eksplannya.
B.
Prosedur Kultur Jaringan
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam
prosedur kultur jaringan diataranya,
a.
Persiapan
Media yang
digunakan merupakan media yang cair dan padat. Kedua media ini dimasukkan dalam
erlenmeyer yang ditutup dengan kain kasa steril dan alumunium foil. Setelah di
sterilkan media kultur disimpan dalam tempat steril.
b.
Pengambilan dan Perawatan Eksplan
Eksplan dapat
diambil dari tunas pucuk, ketiak daun, ujung akar, atau daun muda. Eksplan
harus di sterilkan juga agar tidak ada bakteri yang terdapat pada eksplan.
Bahan eksplan disterilkan dengan larutan kalsium hiploklorid 5% selama 5 menit
lalu bilas eksplan beberapa kali dengan menggunakan akuades.
c.
Pengocokan
Botol yang
sudah di tanami eksplan diletakkan di atas meja pengocok yang sudah dinyalakan
dengan frkuensi 60-70 kali per menit. Adapun tujuan dari pengocokan
tersebut sebagai berikut:
-
Menggiatkan kontrak antara permukaan eksplan
dengan larutan media
-
Memudahkan peserapan larutan nutrisi ke dalam
jaringan eksplan
-
Melancarkan sirkulasi udara, sehingga udara
dapat masuk kedalam media
-
Merangsang terpisahnya PLB yang terbentuk.
d.
Media
Media tanam
terdiri dari dua jenis yaitu media cair dan media padat. Media cair berfungsi
untuk menumbuhkan eksplan sampai terbentuk PLB sedangkan media padat digunakan
untuk menumbuhkan PLB sampai plantlet.
Ada banyak media kultur jaringan yang penamanya
diambil dari nama penemunya, seperti :
1.
Murashige dan Skoog (1962), dapat
digunakan hampir semua jenis kultur, terutama pada tanaman herba
2.
White (1934), baik
digunakan dalam kultur tanaman tomat
3.
Vacin dan Went, dapat
digunakan untuk kultur pada anggrek
4.
Nistch and Nistch, biasanya
digunakan dalam kultur serbuk sari dan kultur sel.
5.
Scenk and Haberlandt (1972), cocok
untuk kultu jaringan monokitil.
2.
Hidroponik
Hidroponik
berasal dari kata bahasa Yunani hydro yang berarti air dan ponos yang
berarti bekerja. Jadi, hidroponik artinya pengerjaan air atau bekerja dengan
air. Dalam praktiknya hidroponik dilakukan dengan berbagai metode, tergantung
media yang digunakan. Adapun metode yang digunakan dalam hidroponik, antaralain
metode kultur air (menggunakan media air), metode kultur pasir(menggunakan
media pasir), dan metode porus (menggunakan media kerikil, pecahan batu bata,
dan lain-lain).
Pada umumnya
orang bertanam dengan menggunakan tanah. Namun, dalam hidroponik tidak lagi
digunakan tanah, hanya dibutuhkan air yang ditambah nutrien sebagai sumber
makanan bagi tanaman. Apakah cukup dengan air dan nutrien?. Bahan dasar yang
dibutuhkan tanaman adalah air, mineral, cahaya, dan CO2.
Cahaya telah
terpenuhi oleh cahaya matahari. Demikian pula CO2 sudahcukup
melimpah di udara. Sementara itu kebutuhan air dan mineral dapat diberikan
dengan sistem hidroponik, artinya keberadaan tanah sebenarnya bukanlah hal yang
utama.
Beberapa keuntungan bercocok tanam dengan
hidroponik,antara lain:
-
Tanaman dapat dibudidayakan di segala tempat
-
Risiko kerusakan tanaman karena kurang air dan
erosi tidak ada
-
Tidak perlu lahan yang terlalu luas
-
Pertumbuhan tanaman lebih cepat
-
Bebas dari hama
-
Hasilnya berkualitas dan berkuantitas tinggi.
Adapun
jenis tanaman yang telah banyak dihidroponikkan dari golongan tanaman hias
antara lain.
-
Philodendron
-
Dracaena
-
Aglonema
-
Spatyphilum.
Adapun golongan dari sayuran yang dapat
dihidroponikkan, antara lain :
-
Tomat
-
Paprika
-
Mentimun
-
Selada
-
Sawi
-
Kangkung
-
Bayam.
Adapun jenis tanaman buah yang dapat
dihidroponikkan, antara lain
-
Jambu air
-
Melon
-
Kedondong bangkok
-
Belimbing.
3.
Rekayasa Genetika
Rekayasa
genetika merupakan kegiatan manipulasi gen untuk mendapatkan produk yang baru
dengan cara membuat DNA rekombinan melalui penyisipan gen. DNA rekombinan
adalah DNA yang urutannya telah di rekombinasikan agar memiliki sifat-sifat
atau fungsi yang kita inginkan.
Ada dua komponen yang terlibat dalam rekayasa
genetika, yaitu plasmid dan enzim.
a.
Plasmid
Plasmid
merupakan molekul DNA rangkap berbentuk cincin yang khusus terdapat pada
bakteri. Dalam rekayasa genetika plasmid berfungsi sebagai vektor (kendaraan)
yang digunakan untuk mentransfer dan memperbanyak gen-gen asing.
b.
Enzim
Enzim berperan
sangat penting terhadap rekasa genetika, di dalam proses rekayasa genetika
terdapat dua macam enzim yang terlibat langsung, yaitu
-
Enzim Restriksi Endonuklease
Enzim Restriksi
Endonuklease, berfungsi untuk memotong rantai DNA sehingga dikenal sebagai
gunting biologi. Enzim ini mempunyai kemampuan untuk mengenal dan memotong
urutan nukleotida tertentu pada DNA.
-
Enzim Ligase
Enzim Ligase,
berfungsi untuk merekatkan fragmen-fragmen DNA.
Didalam rekayasa genetika terdapat empat macam
teknik, diantaranya yaitu:
a.
Teknik Plasmid
Plasmid
merupakan gen yang melingkar yang terdapat dalam sel bakteri, tak terkait pada
kromosom. Melalui teknik ini para ahli dalam bioteknologi dapat
mengembangkan tanaman transgenik yang resisten terhadap hama penyakit, terhadap
tanah yang kering dan kurang subur.
b.
Teknik Hibridoma
Teknik
hibridoma yaitu penggabungan dua sel dari organisme yang sama atau pun dari sel
organisme yang berbeda, sehingga menghasilkan sel yang tunggal, yang memiliki
kombinasi dari kedua sel tersebut.
c.
Terapi Gen
Terapi gen
yaitu perbaikan kelainan genetik dengan memperbaiki gen. Terapi gen ini
biasanya digunakan untuk penyakit fatal misalnya, kanker.
d.
Teknik Kloning.
Kloning berasal dari kata Yunani kuno, clone yang berarti ranting atau
cangkokan. Istilah kloning ini digunakan untuk menyebut sekelompok makhluk
hidup yang dilahirkan tanpa proses seksual.
Oleh karena itu
seiring dengan berkembangnya bioteknologi yang lebih maju kini telah dihasilkan
berbagai tanaman transgenik, contohnya seperti tanaman yang kebal terhadap hama
dan tanaman yang dapat memfiksasi nitrogen sendiri.
1.
Tanaman yang Kebal terhadap Hama dan Penyakit
2.
Tanaman yang dapat Memfiksasi Nitrogen
4.
Aeroponik
Aeroponik
berasal dari kata aero yang berarti udara dan ponos yang
berarti daya. Jadi, aeroponik adalah pemberdayaan udara. Sebenarnya
aeroponik merupakan modifikasi dari hidroponik (mem-berdayakan air), karena air
yang berisi larutan unsur hara disemburkan dalam bentuk kabut hingga mengenai
akar tanaman. Akar tanaman yang ditanam menggantung akan menyerap larutan hara
tersebut. Prinsip dari aeroponik adalah sebagai berikut.
Helaian styrofoam diberi
lubang-lubang tanam dengan jarak 15 cm. Dengan menggunakan ganjal busa atau rockwool,
anak semai sayuranditancapkan pada lubang tanam. Akar tanaman akan menjuntai
bebas ke bawah. Di bawah helaian styrofom terdapat sprinkler (pengabut)
yang memancarkan kabut larutan hara ke atas hingga mengenai akar.
F. Aplikasi
Bioteknologi pada Tumbuhan
-
Vaksin pada Tanaman
Hasil panen
lahan pertanian biasanya sangat rentan terserang penyakit, terutama penyakit
yang disebabkan oleh virus. Dengan adanya infeksi oleh berbagai
macam virus, suatu tanaman akan terganggu pertumbuhannya, kualitasnya
menurun, dan secara otomatis pasti akan menurunkan penghasilan para petani.
Namun, sekarang
para petani telah berhasil membuat alternatif dengan membuat
pemberantas virus alami. Salah satu cara yang diterapkan yaitu
dengan menyuntikan semacam vaksin ke dalam tubuh tanaman. Seperti halnya vaksin
folio, vaksin ini mengandung strain virus yang telah dilemahkan.
Vaksin ini kemudian membuat suatu tanaman kebal
terhadap virus tertentu.
Namun, selain
menggunakan metode suntikan, sekarang telah ditemukan cara untuk
menghasilkan kekebalan dalam tubuh tanaman, yaitu
dengan cara menyisipkan sebuah gen dari virus TMV (Tobacco Mosaik Virus)
ke dalam tubuh tanaman tembakau.
Kemudian gen ini menghasilkan protein seperti
yang di temukan di permukaan tubuh virus TMV, dan kemudian dia bekerja
sebagai imun TMV dalam tubuh tanaman tersebut. Hal ini disebabkan TMV mempunyai
susunan tubuh yang terdiri atas protein sub unit sebagai mantel, dan untaian
molekul RNA.
Langkah pertama
untuk melakukan proses penyisipan gen yaitu
dengan cara mengkonversikan RNA dari mantel virus ke dalam DNA
sebuah bakteri yang bisa disisipi. Kemudian gen dari bakteri tersebut
ditransfer ke agrobakter yang bertindak sebagai vector.
Agrobakter mampu disisipi DNA tersebut karena
dia mempunyai plasmid TI. Kemudian DNA agrobakter tersebut disisipkan ke dalam
satu sel tanaman, dan sel tanaman tersebut ditumbuhkan dalam kultur yang
sesuai.
Setelah tumbuh
besar tanaman tersebut diuji coba dengan virus (TMV) setelah
melakukan percobaan tersebut ternyata tanaman yang telah disisipi gen
agrobakter yang mengandung DNA virus akan kebal terhadap serangan
TMV. Jadi tidak hanya bagian tubuh tertentu dari tanaman yang kebal
terhadap virus, namun juga keseluruhan tubuh tanaman.
-
Pestisida secara genetika
Selama 35
tahun, beberapa petani telah menggunakan suatu bakteri sebagai pestisida,
bakteri tersebut adalah Bacillus thruringiensis (Bt), yang telah diresmikan
menjadi pestisida tanaman. Bakteri tersebut menghasilakn sebuah kristal protein
yang membunuh serangga dan larvanya yang membahayakan tanaman.
Cara yang
dilakukan untuk menyebarkan bakteri tersebut pada lahan pertanian adalah dengan
menyebarkan spora bakteri pada lahan pertanian, dengan demikian petani akan
dapat menjaga tanamannya walaupun tidak menggunakan bahan-bahan kimia pembunuh
serangga.
Dengan adanya
bioteknologi, petani tidak hanya dapat menyebarkan bakteri pada lahan pertanian
mereka, namun mereka juga dapat menyebarkan gen Bt ke lahan mereka. Tanaman
yang mengandung gen racun Bt dapat membantu membunuh serangga . Dengan adanya
bioteknologi tanaman, telah banyak tanaman yang mempunyai insektisida dari gen,
seperti tanaman tomat, tembakau, jagung, dan kapas.
Kenyataannya,
sebagian besar biji kapas yang diproduksi sekarang mengandung gen racun Bt,
yang sangat efektif melindungi tanaman kapas dari serangan
serangga. Carakerja dari gen racun tersebut adalah ketika serangga memakan
daun kapas, dimana ketika mereka memakan daun kapas tersebut mereka akan mati
terbunuh.
-
Kerentanan Herbisida
Pemberantasan
hama secara tradisional mempunyai beberapa kekurangan, diantaranya adalah
pemberantasan tersebut akan memberantas tanaman yang terinfeksi sampai ke
rumput-rumput liar yang ada di sekitarnya. Namun dengan adanya
bioteknologi, saat ini para petani dapat menggunakan herbisida dengan
mudah tanpa mengkhawatirkan dampak negatifnya terhadap lingkungan.
Hasil panen
dapat menjadi rentan terhadapherbisida tertentu, sebagai contoh
yaitu glyphosate. Herbisida ini menghalangi enzim yang
dibutuhkan untuk fotosintesis. Melalui rekayasa biologi ilmuwan mampu
membuat hasil panen transgenik yang menghasilkan enzim alternatif yang
tidak terpengaruh glyphosate.
Pendekatan ini
berhasil pada kacang-kacangan. Saat ini kebanyakan kacang-kacangan yang
dibudidayakan untuk digunakan sebagai makanan hewan, mengandung gen yang kebal
terhadap herbisida.
Petani yang
menanam hasil panen yang kebal terhadap herbisida, bisaanya selalu
mengontrol rumput-rumput liar dengan bahan kimia yang lebih aman
terhadap lingkungan dibanding herbisida. Perkembangan ini sangat penting
karena sebelum adanya hasil panen yang rentan, petani kapas Amerika Serikat
menghabiskan 300 juta dolar tiap tahun untuk memperoleh bahan-bahan kimia yang
akan disemprotkan ke lahan mereka.
-
Serat yang Kuat
Seperti yang
disebutkan di awal, cara lama untuk menghasilkan serat hanya dapat
meningkatkan rata-rata kekuatan serat kapas sampai 1,5% per tahun. Namun,
setelah adanya bioteknologi melalui penyisipan gen, kekuatan serat mengalami
peningkatan samapai 60%. Serat yang dihasilkan menjadi lebih halus, menjadi
lebih nyaman dipakai saat dijadikan bahan bju dan yang pasti menambah penghasilan
petani.
Semua
keuntungan dalam bidang bioteknologi sangat berguna untuk semua umat manusia.
Keuntungan yang sangat lebih berarti adalah mampu menyelamatkan manusia dari
kelaparan. Salah satu alternatif yang dihasilkan dari bioteknologi
adalah dengan Golden Rice, yang secara genetik dapat menghasilkan beta karoten,
sebuah provitamin yang dapat memenuhi kebutuhan vitamin A dalam
tubuh.
Hal tersebut akan sangat lebih efisien, karena
menurut pengalaman dengan adanya kebutaan terhadap anak-anak maka petugas kesehatan
sangat sibuk dan kesulitan untuk menyampaikan obat-obatan kepada mereka. Dan
sekarang dengan adanya vitamin yang terkandung dalam bahan makanan maka akan
sangat membantu mengatasi hal-hal tersebut.
Namun, setiap kelebihan akan suatu penemuan
pasti ada kekurangan yang mengukuti. Demikan pula dengan adanya Golden Rice
ini, untuk anak-anak yang kekurangan lemak dalam tubuhnya, maka mereka tidak
dapat mengkonsumsi beras ini dengan baik, karena sebelum dapat dikonsumsi
dengan baik oleh tubuh, maka harus diuraikan terlebih dahulu oleh lemak.
Maka dari itu penemuan tidak hanya sampai
disana saja, para ilmuan mencari alternatif lain yang lebih mudah,
dan efisien, sebagai contoh mereka mulai mengambangkan beras kaya dengan zat
besi dan protein.
-
Obat – obatan
Antibiotik
Zat kimia yang
di hasilkan oleh mikroorganisme (jamur/bakteri)
Contohnya : Penicillium Notatum
Bahan Bakar
Reaksi : C6
H 12 O6 → C2 H 5 OH
+ CO2
G.
Manfaat dan Bahaya.
Implementasi
bioteknologi pada berbagai aspek kehidupan tidak hanya mendapatkan keuntungan
semata namun juga berpotensi mendatangkan bahaya. Adapun keuntungan dan bahaya
dari bioteknologi sebagai berikut :
1.
Keuntungan
-
Dapat memperoleh tanaman yang di inginkan
-
Dapat memperoleh tanaman secara banyak dalam
waktu yang singkat
-
Bertambahnya keragaman pada tanaman
2.
Kerugian
Adanya potensi menimbulkan penyakit pada
manusia
-
Berkurangnya tingkat keragaman makhluk hidup
-
Terganggunya keseimbangan alam
-
Berpotensi menimbulkan wabah seluruh dunia
-
Berpotensi menimbulkan isu etis
BAB. III
ILMU PENYAKIT TUMBUHAN
A.
Pengertan Ilmu penyakit Tumbuhan
Ilmu
Penyakit Tumbuhan adalah ilmu yang mempelajari kerusakan yang disebabkan oleh
organisme yang tergolong ke dalam dunia tumbuhan seperti Tumbuhan Tinggi
Parastis, Ganggang, Jamur, bakteri, Mikoplasma dan Virus. Kerusakan ini dapat
terjadi baik di lapangan maupun setelah panen.
Penyakit
tumbuhan dapat ditinjau dari dua sudut yaitu sudut biologi dan sudut ekonomi,
demikian juga penyakit tanamannya. Di samping itu untuk mempelajari Ilmu
Penyakit Tumbuhan perlu diketahui beberapa istilah dan definisi yang penting.
Kerusakan
yang ditimbulkan oleh penyakit tumbuhan dapat menimbulkan kerugian yang sangat
besar terhadap masyarakat. Kerusakan ini selain disebabkan oleh karena
hilangnya hasil ternyata juga dapat melalui cara lain yaitu menimbulkan
gangguan terhadap konsumen dengan adanya racun yang dihasilkan oleh jamur dalam
hasil pertanian tersebut
B.
Penyebab Tanaman Menjadi Sakit
Penyebab utama penyakit baik berupa organisme hidup patogenik
(parasit) maupun faktor lingkungan fisik (fisiopath). Adapun mekanisme penyakit
tersebut dihasilkan akan sangat bervariasi yang tergantung pada agensia
penyebabnya dan kadang-kadang juga bervariasi dengan jenis tumbuhannya. Pada
mulanya tumbuhan bereaksi terhadap agensia penyebab penyakit pada bagian
terserang. Reaksi tersebut dapat berupa reaksi biokimia alami, yang tidak dapat
dilihat.
Akan tetapi reaksinya dengan cepat menyebar dan
terjadinya perubahan-perubahan pada jaringan yang dengan sendirinya menjelma
menjadi makroskopik dan membentuk gejala penyakit. Berbagai macam penyakit yang
dapat menular, yaitu bakteri, jamur, virus, mikoplasma, dan tanaman tingkat
tinggi.
Kekhasan penyakit yang menular adalah terjadinya
interaksi yang terus-menerus oleh faktor-faktor biotik (hidup) atau oleh
faktor-faktor abiotik (fisik atau kimia). Sel dan jaringan dari tumbuhan sakit
biasanya menjadi lemah atau hancur oleh agensia penyebab penyakit.
Kemapuan sel dan
jaringan tersebut melaksankaan fungsi-fungsi fisiologisnya yang normal menjadi
menurun, atau terhenti sama sekali dan sebagai akibatnya, pertumbuhan menjadi
terganggu atau tumbuhan mati. Jenis sel dan jaringan yang terinfeksi akan
menentukan jenis fungsi fisiologis yang mulamula dipengaruhinya.
Dapat dicontohkan sebagai berikut:
a. infeksi yang terjadi pada akar (busuk akar) akan
mengganggu penyerapan air dan hara dari dalam tanah.
b. infeksi pada pembuluh kayu (layu vaskular atau kanker
tertentu) akan mengganggu translokasi air dan hara ke tajuk tumbuhan.
c. infeksi pada daun (becak daun, hawar (blight) daun dan
mosaik) akan mengganggu fotosintesis.
d. infeksi pada korteks (kanker pada korteks) akan
mengganggu translokasi hasil fotosintesis ke bagian bawah tumbuhan.
e. infeksi pada bunga akan mengganggu reproduksi
f. infeksi pada buah (busuk buah) mengganggu reproduksi dan
penyimpanan makanan cadangan bagi pertumbuhan baru.
Sebaliknya, terdapat golongan penyakit dimana sel-sel
yang dipengaruhi tidak menjadi lemah atau hancur, tetapi dirangsang membelah
lebih cepat (hiperplasia) atau membesar melebihi ukuran normal (hipertropi).
Sel-sel hiperplasia atau hipertropi biasanya menghasilkan perkembangan
organ-organ yang tidak berfungsi, ukurannya tidak normal, perkembangbiakannya
tidak normal, atau menghasilkan pertumbuhan melebihi normal pada organ-organ
yang terlihat normal. Sel-sel dan jaringan yang dirangsang lebih (over
stimulated) tidak hanya mengalihkan menjadi tidak tersedia bagi jaringan
normal, tetapi seringkali dengan pertumbuhan yang melebihi normal tersebut akan
merusak atau menghancurkan jaringan normal didekatnya dan mengganggu
fungsi-fungsi fisiologis tumbuhan.
Penyebab penyakit yang tidak menular berbagai macam,
antara lain pH tanah, kurang tersedianya unsur hara tertentu di dalam tanah,
kandungan air di dalam tanah, limbah serta bahan-bahan kimia yang keluar dari
industri serta dari mesin-mesin pembangkit tenaga dan sebgainya. Bahan yang
keluar dari industri dan dari mesin pembangkit tenaga inilah yang menyebabkan
polusi udara. Akibat serangan penyebab yang tidak menular biasa terlihat secara
menyeluruh atau secara sporadik tersebar seluas lahan yang faktor penyebab yang
bersangkutan. Penyebab penyakit semacam ini tidak menyebar dari satu tanaman ke
tanaman lain.
Pada penyebab penyakit yang menular, penyakit dapat
berkembang biak pada suatu pohon. Penyebab penyakit ini dapat berkembang dan
menyebar secara aktif dari satu pohon ke pohon yang lain melalui tanah,
pertautan akar, pertautan daun, atau menyebar secara pasif dari satu tanaman ke
tanaman lain karena terbawa oleh angin atau aliran pada permukaan tanah,
selokan atau sungai. Beberapa jenis patogen dapat terbawa oleh serangga,
nematoda atau burung.
Penyebab tiap
macam penyakit memiliki ciri-ciri yang khas tentang siklus hidupnya, cara
bertahan hidup, faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi perkembangannya
serta cara penyebarannya. Walau penyebabnya telah diketahui, ciri-cirinya
banyak yang belum diketahui, padahal pengetahuan tentang itu diperlukan sebagai
bahan untuk pengembangan cara pengendaliannya secara efektif.
Patogen dapat menyebabkan penyakit pada tumbuhan dengan cara sebagai
berikut:
- Melemahkan
inang dengan cara menyerap makanan secara terus-menerus dari sel-sel inang
untuk kebutuhannya.
- Menghasilkan
atau mengganggu metabolisme sel inang dengan toksin, enzim, atau zat
pengatur tumbuh yang disekresinya.
- Menghambat
transportasi makanan, hara mineral dan air melalui jaringan pengangkut.
- Mengkonsumsi
kandungan sel inang setelah terjadi kontak.
C.
Penyebab Penyakit Faktor Abiotik ( Lingkungan )
Bila penyebab
penyakit adalah faktor lingkungan fisik atau kimia maka biasanya penyakit
menjadi makin berat dengan pertambahan waktu, sedang kecepatan perkembangan
tersebut beragam menurut jenis pohon, jenis faktor penyebab penyakit serta
seberapa jauh penyimpangan kondisi faktor penyebab tersebut dari kondisi yang
cukup baik untuk perkembangan pohon yang bersangkutan.
Makin besar penyimpangan jenis pohon tertentu,
makin cepatlah dan mungkin makin beratlah penyakit yang ditimbulkannya. Tiap
jenis pohon memerlukan syarat mengenai faktor fisik atau kimia tertentu untuk
pertumbuhannya yang optimal, oleh karena itu suatu kondisi lingkungan fisik
atau kimia tertentu mungkin sekali cukup baik untuk pertumbuhan jenis pohon
yang satu tetapi tidak baik untuk pertumbuhan jenis pohon yang lain. Demikian
pula pada suatu kondisi lingkungan fisik atau kimia tertentu, suatu jenis pohon
yang semula pada umurumur tertentu tidak menunjang gejala suatu penyakit, pada
umur-umur lebih lanjut dapat menjadi sakit.
a. Pengaruh Suhu
Tumbuhan
umumnya tumbuh pada kisaran suhu 1 sampai 40 OC, kebanyakan jenis tumbuhan
tumbuh sangat baik antara 15 dan 30 OC. Tumbuhan berbeda kemampuan bertahannya
terhadap suhu ekstrim pada tingkat prtumbuhan yang berbeda. Misalnya, tumbuhan
yang lebih tua, dan lebih keras akan lebih tahan terhadap suhu rendah dibanding
kecambah muda. Jaringan atau organ berbeda dari tumbuhan yang sama mungkin
sangat bervariasi kesensitifannya (kepekaannya) terhadap suhu rendah.
b. Pengaruh Suhu
Tinggi
Pada umunya
tumbuhan lebih cepat rusak dan lebih cepat meluas kerusakannya apabila suhu
lebih tinggi dari suhu maksimum untuk pertumbuhannya dibanding apabila suhu
lebih rendah dari suhu minimum. Pengaruh suhu tinggi pada pertumbuhan
berhubungan dengan pengaruh faktor lingkungan yang lain, terutama kelebihan
cahaya, kekeringan, kekurangan oksigen, atau angin kencang bersamaan dengan
kelembaban relatif yang rendah. Suhu tinggi biasanya berperan dalam kerusakan
sunsclad yang tampak pada bagian terkena sinar matahari pada buah berdaging dan
sayuran, seperti cabe, apel, tomat, umbi lapis bawang dan umbi kentang.
Hari dengan sinar matahari terik dan panas
maka suhu jaringan buah yang terdapat di bawah sinar matahari langsung mungkin
jauh lebih tinggi disbanding dengan jaringan buah dari sisi yang terlindung dan
dikelilingi udara. Hal tersebut menghasilkan perubahan warna, kelihatan basah
berair, melepuh, dan keringnya jaringan di bawah kulit, yang menyebabkan
permukaan buah lekuk. Suhu tinggi juga terlibat dalam kekacauan air biji (water
core) pada apel dan penurunan oksigen yang menyebabkan terjadinya blacheart
pada kentang.
c. Pengaruh Suhu
Rendah
Kerusakan
tumbuhan yang disebabkan oleh suhu rendah lebih besar dibanding dengan suhu
tinggi. Suhu di bawah tiitik beku menyebabkan berbagai kerusakan terhadap
tumbuhan. Kerusakan tersebut meliputi kerusakan yang disebabkan oleh late frost
(embun upas) terhadap titik meristematik muda atau keseluruhan bagian tumbuhan
herba, embun upas yang membunuh tunas pada persik, cherry, dan pepohonan lain,
dan membunuh bunga, buah muda dan kadangkadang ranting sukulen sebagian
pepohohonan.
Kerusakan yang terjadi bervariasi tergantung
pada tingkat penurunan suhu dan lama suhu rendah tersebut berlangsung.
Kerusakan awal hanya mempengaruhi jaringan vaskular utama yang lebih meluas
yang berselang-selang pada umbi akan menghasilkan nekrosis seperti jaring.
Tingkat kerusakan yang lebih umum, sebagian besar umbi menjadi rusak,
menghasilkan nekrosis yang disebut blotch-type (tipe bisul).
d. Pengaruh
Kelembaban Tanah Rendah
Gangguan
kelembaban di dalam tanah mungkin bertanggung jawab terhadap lebih banyaknya
tumbuhan yang tumbuh jelek dan menjadi tidak produktif sepanjang musim.
Kekurangan air mungkin juga terjadi secara lokal pada jenis tanah tertentu,
kemiringan tertentu atau lapisan tanah yang tipis yang dibawahnya terdapat batu
atau pasir.
Tumbuhan yang menderita karena kekurangan
kelembaban tanah biasanya tetap kerdil, hijau pucat sampai kuning terang,
mempunyai daun, bunga dan buah sedikit, kecil dan jarang, dan jika kekeringan
berlanjut tumbuhan layu dan mati.
e. Pengaruh
Kelembaban Tanah Tinggi
Akbat
kelebihan kelembaban tanah yang disebabkan banjir atau drainase yang jelek,
bulu-bulu akar tumbuhan membusuk, mungkin karena menurunnya suplai oksigen ke
akar. Kekurangan oksigen menyebabkan sel-sel akar mengalami stres, sesak napas
dan kolapsi. Keadaan basah, an-aerob menguntungkan pertumbuhan mikroorganisme
an-aerob, yang selama proses hidupnya membentuk substansi seperti nitrit, yang
beracun bagi tumbuhan.
f. Kekurangan Oksigen
Tingkat
oksigen rendah yang terjadi pada pusat buah atau sayuran yang berdaging di
lapangan, terutama selama periode pernapasan cepat pada suhu tinggi, atau pada
penyimpanan produk tersebut di dalam tumpukan yang besar sekali. Contoh dari
kasus ini adalah berkembangnya penyakit yang disebut blackheart pada kentang,
yang dalam suhu cukup tinggi merangsang pernapasan dan reaksi enzimatik yang
abnormal pada umbi kentang.
g. Cahaya
Kekurangan
cahaya memperlambat pembentukan klorofil dan mendorong pertumbuhan ramping
dengan ruas yang panjang, kemudian menyebabkan daun berwarna hijau pucat,
pertumbuhan seperti kumparan, dan gugurnya daun bunga secara prematur. Keadaan
tersebut dikenal dengan etiolasi.
Tumbuhan teretiolasi didapatkan di lapangan
hanya apabila tumbuhan tersebut ditanam dengan jarak yang terlalu dekat atau
apabila ditanam di bawah pohon atau benda lain. Kelebihan cahaya agak jarang
terjadi di alam dan jarang merusak tumbuhan. Banyak kerusakan yang berhubungan
dengan cahaya mungkin akibat suhu tinggi yang menyertai intensitas cahaya
tinggi.
h. Polutan Udara
Hampir semua
polutan udara yang menyebabkan kerusakan pada tumbuhan berbentuk gas, tetapi
beberapa bahan yang berupa partikel atau debu juga mempengaruhi vegetasi.
Beberapa gas kontaminan seperti etilen, amoniak, klorin dan kadang-kadang uap
air raksa, menyebarkan pengaruh buruknya melewati daerah tertentu.
Seringkali tumbuhan atau hasil tumbuhan yang
disimpan dalam gudang dengan ventilasi yang tidak baik dipengaruhi oleh polutan
yang dihasilkan oleh tumbuhan itu sendiri (etilen) atau dari kebocoran sistem
pendingin (amoniak).
D. Penyebab Penyakit Oleh factor Biotik
Sebagai contoh
untuk biotik adalah jasad-jasad renik yang ada di sekitar patogen. Pengaruh
faktor lingkungan biotik yang jelas adalah pada pathogen yang bertahan hidup
dan berkembang di dalam tanah, yang biasanya menyerang akar. Jasad yang
berkembang di sekitar patogen adalah yang secara langsung berpengaruh terhadap
daya tahan hidup patogen dengan bertindak sebagai parasit, vektor, saingan
dalam memperoleh makanan atau dengan melalui antibiosis. Unsur-unsur biotik
yang lain dapat berpengaruh secara tidak langsung terhadap patogen.
Hal ini
disebabkan karena adanya interaksi antara jasad renik di sekitar patogen.
Interaksi dapat mengakibatkan berkembangnya atau turunnya populasi jasad renik
yang menguntungkan atau merugikan patogen. Dengan demikian maka unsur-unsur
biotik lingkungan dapat berpengaruh secara langsung atau tidak langsung
terhadap perkembangan penyakit pada pohon.
Tumbuhan
menjadi sakit apabila tumbuhan tersebut diserang oleh patogen (parasit) atau
dipengaruhi oleh agensia abiotik (fisiopath). Oleh karena itu, untuk terjadinya
penyakit tumbuhan, sedikitnya harus terjadi kontak dan terjadi interaksi antara
dua komponen (tumbuhan dan patogen).
Jika pada saat
terjadinya kontak dan untuk beberapa saat kemudian terjadi keadaan yang sangat
dingin, sangat panas, sangat kering, atau beberapa keadaan ekstrim lainnya,
maka patogen mungkin tidak mampu menyerang atau tumbuhan mungkin mampu menahan
serangan, meskipun telah terjadi kontak antara keduanya, penyakit tidak
berkembang.
Nampaknya komponen ketiga juga harus terdapat
untuk dapat berkembangnya penyakit. Akan tetapi, masing-masing dari ketiga
komponen tersebut dapat memperlihatkan keragaman yang luar biasa, dan apabila
salah satu komponen tersebut berubah, maka akan mempengaruhi tingkat serangan
penyakit dalam individu tumbuhan atau dalam populasi tumbuhan.
Interaksi
ketiga komponen tersebut telah umum digambarkan sebagai suatu segitiga, umumnya
disebut segitiga penyakit (disease triangle). Setiap sisi sebanding dengan
total jumlah sifat-sifat tiap komponen yang memungkinkan terjadinya penyakit. Dengan
cara yang sama, patogen lebih virulen, dalam jumlah berlimpah dan dalam keadaan
aktif, maka sisi patogen akan bertambah panjang dan jumlah potensial
penyakitnya lebih besar.
Penyakit yangt disebabkan oleh patogen seperti
jamur, bakteri, virus, mikoplasma, nematoda dan sebagainya, mempunyai
sifat-sifat fisiologis yang beragam dan termasuk kemampuannya dalam menyebabkan
penyakit pada suatu jenis pohon. Berbagai galur atau asal (isolat) suatu jenis
patogen dapat beragam keganasannya (virulensinya), tergantung pada gen yang
terkandung di dalam inti atau bahan yang bertindak sebagai inti.
Mengingat susunan gen karena berbagai proses
dapat berubah, maka demikian pula virulensi pada suatu jenis patogen dapat
berubah dari waktu ke waktu. Perubahan itu bisa terjadi karena hibridisasi,
heterokariosis dan paraseksualisme. Pada bakteri dikenal adanya konjugasi,
transfusi, dan transduksi.
E.Mekanisme Penyebab Penyakit
Patogen
menyerang tumbuhan inang dengan berbagai macam cara guna memperoleh zat makanan
yang dibutuhkan oleh patogen yang ada pada inang. Untuk dapat masuk kedalam inang
patogen mampu mematahkan reaksi pertahanan tumbuhan inang. Dalam menyerang tumbuhan, patogen
mengeluarkan sekresi zat kimia yang akan berpengaruh terhadap komponen tertentu
dari tumbuhan dan juga berpengaruh terhadap aktivitas metabolisme tumbuhan
inang.
1. CARA MEKANIS
Cara mekanis yang dilakukan oleh patogen yaitu dengan cara penetrasi
langsung ke tumbuhan inang. Dalam proses
penetrasi ini seringkali dibantu oleh enzim yang dikeluarkan patogen untuk
melunakkan dinding sel.
Pada jamur dan tumbuhan tingkat tinggi
parasit, dalam melakukan penetrasi sebelumnya diameter sebagian hifa atau
radikel yang kontak dengan inang tersebut membesar dan membentuk semacam
gelembung pipih yang biasa disebut dengan appresorium yang akhirnya dapat masuk
ke dalam lapisan kutikula dan dinding sel.
2. CARA KIMIA
Pengaruh
patogen terhadap tumbuhan inang hampir seluruhnya karena proses biokimia akibat
dari senyawa kimia yang dikeluarkan patogen atau karena adanya senyawa kimia
yang diproduksi tumbuhan akibat adanya serangan patogen. Substansi kimia yang dikeluarkan
patogen diantaranya enzim, toksin, zat tumbuh dan polisakarida. Dari keempat
substansi kimia tersebut memiliki peranan yang berbeda-beda terhadap kerusakan
inang.
3. ENZIM
Secara umum, enzim dari patogen berperan dalam memecah struktur komponen
sel inang, merusak substansi makanan dalam sel dan merusak fungsi protoplas.
Toksin berpengaruh terhadap fungsi protoplas, merubah permeabilitas dan fungsi
membran sel. Zat tumbuh mempengaruhi fungsi hormonal sel dalam meningkatkan
atau mengurangi kemampuan membelah dan membesarnya sel.
Sedang polisakarida hanya berperan pasif dalam penyakit vaskuler yang
berkaitan dengan translokasi air dalam inang dan ada kemungkinan
polisakarida bersifat toksik terhadap sel tumbuhan. Enzim oleh sebagian besar jenis
patogen dikeluarkan setelah kontak dengan tumbuhan inang. Tempat terjadinya
kontak antara patogen dengan permukaan tumbuhan adalah dinding sel epidermis
yang terdiri dari beberapa lapisan substansi kimia.
4. TOKSIN
Toksin merupakan substansi yang sangat beracun dan efektif pada konsentrasi
yang sangat rendah. Toksin dapat menyebabkan kerusakan pada sel inang dengan
merubah permeabilitas membran sel, inaktivasi atau menghambat kerja enzim
sehingga dapat menghentikan reaksi-reaksi enzimatis. Toksin tertentu juga
bertindak sebagai antimetabolit yang mengakibatkan defisiensi faktor
pertumbuhan esensial. Toksin yang dikeluarkan oleh patogen dapat dikelompokkan menjadi tiga,
yaitu patotoksin, vivotoksin dan fitotoksin.
5. ZPT
Zat tumbuh
yang terpenting yaitu auksin, giberellin dan sitokinin, selain itu etilen dan
penghambat tumbuh juga memegang peranan penting dalam kehidupan tumbuhan.
Patogen tumbuhan dapat memproduksi beberapa macam zat tumbuh atau zat
penghambat yang sama dengan yang diproduksi oleh tumbuhan, dapat memproduksi
zat tumbuh lain atau zat penghambat yang berbeda dengan yang ada dalam
tumbuhan, atau dapat memproduksi substansi yang merangsang atau menghambat
produksi zat tumbuh atau zat penghambat oleh tumbuhan.
F.Interaksi
Patogen Dengan Tanaman
Secara umum
tumbuhan akan memberikan respon terhadap serangan patogen dan respon tersebut
akan bertanggung jawab terhadap resistensi tanaman terhadap patogen. Akibat
adanya serangan patogen tumbuhan akan memberikan reaksi pertahanan untuk
melindunginya.
Tanaman akan mempertahankan diri dengan dua
cara, yaitu adanya sifat-sifat struktural pada tanaman yang berfungsi sebagai
penghalang fisik dan akan menghambat patogen untuk masuk dan menyebar di dalam
tanaman respon biokimia yang berupa reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam sel
dan jaringan tanaman sehingga patogen dapat mati atau terhambat pertumbuhannya.
Tanaman akan memberikan respon terhadap patogen dengan cara-cara yang berbeda.
Respon tersebut ada yang berinteraksi dan ada yang tidak berinteraksi.
Pada kasus
tertentu terjadi hubungan yang inkompatibel antara tanaman dan patogen (tanaman
adalah resisten) atau hubungan yang kompafibel (tanaman adalah rentan). Namun
interaksi yang terjadi antara tanaman dan patogen yang menyerangnya sangatlah
kompleks dan banyak melibatkan reaksi-reaksi biokimia.
Pada kondisi
yang normal tanaman adalah resisten terhadap kebanyakan mikroorganisme patogen.
Hanya relatif sedikit terdapat kombinasi hubungan patogen-inang yang terjadi.
Kejadian biokimia yang terdapat pada interaksi tanaman inang dan bukan inang
dengan suatu patogen adalah sama, tetapi intensitasnya dan bentuk penampilannya
tergantung pada kondisi lingkungan dan fisiologinya.
Kombinasi antara sifat struktural dan reaksi
biokimia yang digunakan untuk pertahanan bagi tanaman berbeda antara setiap
sistim kombinasi inang-patogen. Dapat terjadi pada hubungan inang-patogen yang
sama kombinasi tersebut dapat berbeda tergantung pada umur tumbuhan, jenis
organ, jaringan tumbuhan yang diserang, keadaan hara tumbuhan, dan kondisi
cuaca.
1.
Struktur Penghalang
Sebelum
patogen dapat mencapai proses infeksi, patogen harus terlebih dahulu dapat
mengatasi penghalang yang melindungi tanaman. Umumnya virus dan bakteri masuk
ke dalam tanaman melalui luka atau dengan bantuan vektor. Cendawan patogenik dapat
masuk ke dalam tanaman melalui luka atau bagian-bagian tanaman yang terbuka
secara alamiah, seperti stomata atau secara aktif menetrasi lapisan permukaan
tanaman.
Struktur
penghalang ini termasuk di dalamnya adalah dinding sel yang biasanya disusun oleh
lapisan lignin, kutikel, dan berhubungan dengan lapisan pektin dinding sel dan
menutupi seluruh bagian permukaan aerial tanaman.
Unsur pokok utama adalah kutin, suatu polimer
asam hidroksifat yang tidak larutdan melekat di dalam lapisan jilin. Bagian di
bawah permukaan dari tanaman dan luka pada bagian aerial tanaman dilindungi
oleh suberin. Suberin merupakan suatu campuran polimer fenolik dan bahannya
berasaf dari lipid yang diikiat kepada karbohidrat dinding sel.
a.
Lapisan Lilin
Komponen lilin
yang ada pada permukaan atas tanaman tidak berperan secara tunggal dalam
pertahanan tanaman melawan patogen. Karakter permukaan lapisan lilin yang
hidrofobik juga mekanisme pertahanan tidak langsung terhadap patogen. Telah
diketahui bahwa kelembaban adalah esensial untuk germinasi spora dan lapisan
lilin yang hidrofobik tersebut akan sangat mengurangi kelembaban pada permukaan
tanaman.
Beberapa komponen yang menyusun lilin dapat
menstimulir pertumbuhan cendawan, menginduksi sintesis dan ekskresi enzim
degradatif seperti kutinase pada cendawan patogenik. Perubahan kompopsisi
lapisan lilin yang berhubungan terhadap resistensi sebagai respon terhadap
serangan patogen belum diteliti.
b.
Kutin
Beberapa
cendawan patogen tanaman mengeluarkan kutinase yang merupakan suatu enzim yang
mengkatalisasi degradasi kutin. Sintesis enzim ini terinduksi oleh adanya kutin
pada tanaman. Terjadinya penghambatan yang spesifik oleh enzim ini dapat
melindungi tanaman dari infeksi cendawan.
Virulensi strain Fusarium solani f,sp.
pisi yang berbeda pada tanaman pea berkorelasi dengan tingkat kutinase yang
dihasilkan pada saat perkecambahan spora. Pada konteksi ini kutin merupakan
penghalang utama pada tanaman terhadap serangan mikroorganisme fitopatogenik.
c.
Suberin
Bagian bawah
dari permukaan tanaman secara aerial terbentuk periderm yang ditutupi oleh
suberin. Suberin adalah suatu campuran polimer yang tidak larut dari
unsur-unsur alifatik dan aromatik yang terikat pada dinding sel. Cendawan
patogen mampu menetrasi suberin setelah proses depolimerisasi secara enzimatik.
Cairan kultur F. Solani f.sp. pisi mengeluarkan I bagian alifatik yang sama
seperti bagian alifatik pada suberin.
Dua esterase ekstraseluler telah dimurnikan
dari cendawan ini yang ditumbuhkan pada media yang mengandung suberin. Kedua
esterase tersebut mendepolimerisasi komponen alifatik dari suberin dan sangat
mirip dengan kutinase dari cendawan yang sama setelah ditumbuhkan pada media
yang mengandung kutin.
G.Pengendalian Penyakit Tanaman
Setelah dirasa
bahwa usaha pemberantasan tidak mungkin untuk dilakukan, dan juga karena adanya pengaruh kata berbahasa
Inggris control maka dimulailah pemakaian
kata pengendalian yang
menunjukkan bahwa usaha
tersebut tidak bertujuan
untuk membersihkan
pengganggu dan juga
sudah mencerminkan tidak
adanya dominasi manusia.
Pengendalian merupakan salah
satu fungsi terakhir
dalam managemen, dan istilah ?
Pengendahan Hama dan
Penyakit? menunjukkan bahwa usaha
baru dilakukan setelah terjadi
gangguan, sedangkan usaha
untuk mengurangi populasi
organisme pangganggu ke taraf yang tidak merugikan perlu diintegrasikan
dengan sistem produksi sehingga
hama ditangani secara
terus menerus sejak
perencanaan.
Oleh
karena itu penggunaan kata
pengendalian dirasa kurang
tepat, sehingga pemakaian
kata pengelolaan dirasa lebih sesuai karena pengelolaan juga meliputi
fungsi perencanaan.
1. Pengendalian
penyakit dengan peraturan (Undang-undang)
Peraturan yang
dimaksud di sini adalah peraturan pemerintah. Peraturan ini dimaksudkan untuk
membersihkan patogen yang barn saja masuk ke suatu wilayah baru (eradikasi)
dan usaha mencegah masuknya suatu
patogen ke suatu wilayah baru yang masih bebas patogen
(karantina).
Usaha
pengendalian dengan cara
eradikasi perlu dilakukan
secara masal oleh semua
penanam, dan yang
harus dimusnahkan bukan
hanya tanaman yang sudah menunjukkan gejala
akan tetapi juga
tanaman yang belum menunjukkan gejala, bahkan tumbuhan
lain yang diduga merupakan inang altenatif bagi patoge
Tanpa peraturan yang
tegas usaha ini
tidak akan berhasil
karena adanya keengganan bagi
penanam untuk membongkar tanamannya,
apalagi bila tanaman tersebut tidak menunjukkan gejala
sakit. Eradikasi hanya
dapat diterapkan pada penyakit-penyakit yang
meluas dengan lambat,
sedangkan untuk penyakit
yang bersifat air borne yang dipencarkan oleh udara teknik ini tidak
dapat dilaksanakan.
Istilah
karantina (quarantine) berasal
dari kata quaranta
yang berarti? empat puluh?,
karena dulu jika
ada kapal yang
membawa penumpang yang berpenyakit menular,
kapal itu harus
menunggu selama empat
puluh hari di pelabuhan, dan setelah
jangka waktu itu orang-orang yang
masih hidup dianggap telah bebas dan
penyakit dan diizinkan
turun ke darat.
Karantina tumbuhan bertujuan untuk mencegah pemasukan dan penyebaran hama dan penyakit tumbuhan dengan menggunakan undang-undang, sehingga terutama hanya akan berguna bagi penyakit yang disebarkan lewat perdagangan.
Karantina tumbuhan bertujuan untuk mencegah pemasukan dan penyebaran hama dan penyakit tumbuhan dengan menggunakan undang-undang, sehingga terutama hanya akan berguna bagi penyakit yang disebarkan lewat perdagangan.
Yang dimaksud
dengan tumbuhan (plant) di
sini adalah semua
atau bagian tumbuhan
hidup termasuk di dalamnya biji, dan yang dimaksud dengan
hasil tumbuhan (plant product) adalah bahan mentah
atau bahan yang telah diolah yang
berasal dan tumbuhan, bahkan
beberapa negara memasukkan
semua faktor yang
memungkinkan untuk dipergunakan oleh
hama dan penyakit
sebagai medium tumbuh
ataupun yang mungkin mengalami kontaminasi
oleh parasit-parasit, misalnya
pembungkus, kompos, tanah, dan lain-lain.
Pada
umumnya penularan jarak
jauh yang efektif
dilakukan oleh manusia, baik secara tidak disengaja maupun terbawa
bersama dengan bahan tanaman yang dibawa. Sehubungan dengan semakin majunya
sistem transportasi, dengan mudah manusia dapat mengangkut bahan tumbuhan dari
suatu tempat ke tempat lain dalam
waktu yang relatif
singkat, sehingga bahaya
pemasukan organisme pengganggu menjadi lebih besar, dan pemeriksaan
kesehatan tumbuhan tidak dapat dilakukan dengan teliti.
2. Pengendalian
dengan cara kultur teknis
Untuk mendapatkan
suatu pertanaman yang
sehat, perlu dilakukan pemeliharaan tanaman yang
sebaik-baiknya dimulai sejak
pemilihan lahan, benih,
perlindungan dari serangan
patogen, pemungutan hasil,
sampai dengan pasca panennya. Pemilihan lahan yang tepat
akan sangat menentukan dalam proses budidaya selanjutnya.
Pemilihan lahan yang bebas penyakit dalam arti
tanah yang relatif atau sama sekali bebas dan patogen yang dapat merugikan
tanaman yang akan ditanam di tempat tersebut, hal
ini terutama untuk menghindari
penyakit-penyakit bawaan tanah.
Tanah yang belum
pernah diusahakan seri
merupakan tanah yang
tidak berpenyakit, sedangkan tanah
bekas hutan biasanya
sudah menyimpan bibit penyakit apalagi
kalau di tempat
tersebut akan ditanami
dengan tanaman keras.
Rotasi
dan pemberoan juga
akan meningkatkan kesuburan tanah sehingga
tanaman akan tumbuh
dengan baik dan
menjadi lebih tahan terhadap penyakit.
Pemeliharaan tanaman yang baik akan dimulai
sejak melakukan pemilihan tempat
yang bebas bibit
penyakit, penyiapan tanah
yang intensif, peningkatan kesuburan tanah, penyebaran benih
yang baik dan benar, pengaturan drainase dan irigasi, pemeliharaan
pertumbuhan tanaman seperti
pemangkasan, sanitasi, pengaturan jarak
tanam, dll.
Yang
dilakukan dengan baik,
sampai dengan pemungutan hasil
yang harus hati-hati
jangan sampai menimbulkan
luka, merupakan tindakan yang akan memperkecil kerugian akibat serangan
patogen.
Sanitasi lahan dimaksudkan untuk mengurangi
atau menghilangkan tempat bersarangnya
patogen yang dilakukan
dengan mengatur gulma maupun tanaman pembantu seperti,
tanaman penutup tanah
maupun tanaman pelindung, membongkar tanaman
yang merupakan inang
alternatif dari patogen, menghilangkan tanaman
sakit yang dapat
menjadi sumber inokulum
sesegera mungkin setelah munculnya
gejala, maupun dengan
menghilangkan bagian tanaman yang
sakit.
3. Pengendalian
dengan penggunaan kultivar tahan
Di alam
sebenarnya sudah terjadi
seleksi ketahanan. Dengan
adanya serangan patogen, genotip-genotip yang
rentan akan musnah,
sehingga yang tersisa hanyalah
genotip-genotip yang tahan
yang dapat mempertahankan diri, berkembang dan
berbiak serta mewariskan
sifat ketahannya kepada
generasi berikutnya.
Keturunan ini juga akan mendapatkan serangan
dari patogen dan akan tetap terjadi seleksi
alam, sehingga akan
terjadi keseimbangan yang
dinamis antara tanaman dengan patogen.
Tumbuhan yang sudah mengalami ko-evolusi
ini dikenal dengan nama
ras pribumi (land
race) yang mempunyai
ketahanan horizontal yang tinggi.
Seiring dengan
kemajuan ilmu pengetahuan, para pakar
Pemulia Tanaman dan Ilmu Penyakit
Tumbuhan dapat melakukan
pemeliharaan, pemilihan,
pembiakan individu-individu yang
tahan, mengadakan hibridisasi,
serta mengadakan infeksi buatan untuk mempercepat proses seleksi,
sehingga diperoleh kultivar yang tahan.
Salah
satu kendala upaya memperoleh kultivar
tahan adalah bahwa ketahanan terhadap
suatu penyakit belum
tentu diikuti pula dengan
ketahanan terhadap penyakit yang lainnya, karena pada umumnya satu pasang gen
hanya membawa ketahanan terhadap satu ras atau satu jenis patogen saja.
4. Pengendalian
secara biologi
Pengendalian biologi
adalah merupakan setiap
usaha untuk mengurangi intensitas penyakit
tumbuhan dengan memakai
bantuan satu atau
lebih jasad hidup, selain
tumbuhan inang dan
manusia. Beberapa mekanisme
pengendalian biologi antara lain;
(a)
Antagonisme. Pada teknik ini usaha pengendalian dilakukan dengan
memanfaatkan jasad-jasad antagonis yang
dapat berperan sebagai musuh alami
dari patogen seperti
pemanfaatan jamur saprofitik
yang mempunyai daya antagonis terhadap
patogen (Trichoderma spp, Gliocladiurn spp.),
penggunaan patogen-patogen yang tidak virulen, ataupun jasad-jasad
sejenis yang bersifat non-patogenik.
(b)
Penggunaan Plant growth-promoting rhizobacteria
(PGPR) yaitu suatu jasad
yang mempunyai aktivitas pengendalian
biologis meskipun jasad ini sendiri
tidak berpengaruh secara
langsung terhadap patogen.
(c) Pengimbasan ketahanan (imunisasi),
yaitu suatu usaha
untuk mendapatkan kultivar
tahan dengan menginokulasi tanaman
menggunakan jasad ataupun senyawa yang
dapat mengimbas tanaman untuk membentuk
suatu ketahanan terhadap patogen. Jasad
pengimbas dapat berupa patogen yang bersifat avirulen, jasad berbeda
jenis yang bersifat non patogen, metabolit mikrobia, sisa-sisa
tumbuhan, maupun
senyawa-senyawa tertentu yang mampu
bertindak sebagai pengimbas.
5. Pengendalian
kimiawi
Pengendalian kimiawi
yang dimaksud di
sini terutama adalah
penggunaan pestisida
(fungisida, bakterisida, nematisida)
untuk mengendalikan patogen tumbuhan. Pengendalian
dengan cara ini memerlukan biaya
yang tinggi, namun kebanyakan petani
lebih menyukai teknik
ini karena hasilnya
segera kelihatan sesaat setelah
aplikasi dan usaha
pengendalian ini dapat
dilakukan oleh tenaga-tenaga
yang kurang terdidik,
serta pengendalian dengan memanfaatkan pestisida tidak bersifat spesifik lokasi.
Pengendalian
patogen dengan pestisida dapat terjadi melalui beberapa mekanisme antara lain;
(a)
berpengaruh terhadap enzim
dan protein;
(b)
berpengaruh terhadap permeabilitas membran
sehingga akan menyebabkan
gangguan pada metabolisme patogen;
(c) berpengaruh
terhadap sintesis dinding
sel dan pembelahan sel.
6. Pengendalian
Penyakit dengan Konsep Pengendalian Hama Terpadu (PHT)
Yang
dimaksud sebagai hama dalam hal ini adalah hama (pest) dalam arti luas yang berarti hama atau
omo (jawa), jadi mencakup hama,
penyakit, maupun gulma. Sejak tahun
1950-an orang mulai
menyadari bahwa usaha
untuk memperoleh pertanaman yang bersih dan organisme pengganggu
tumbuhan (OPT), terlalu mahal dan
selalu menghadapi kegagalan.
Serangga
hama dan jamur manjadi
resisten terhadap pestisida,
tanaman yang tahan menjadi
rentan, serta terjadi epidemi
hama dan penyakit
pada pertanaman monokultur.
Selain itu juga diketahui bahwa
usaha pengendalian suatu
jasad pengganggu sering mendorong berkembangnya jasad pengganggu yang lain, sehingga disadari
bahwa bermacam-macam jasad pengganggu
yang menyerang pertanaman
perlu dihadapi secara terpadu tanpa memperhatikan apakah
jasad pengganggu tersebut hama, penyakit, ataukah gulma.
1 Comment:
-
- Unknown said...
3 June 2014 at 05:18makasih gan infornya
Subscribe to:
Post Comments (Atom)
